KR20100020685A - 자동 초점 스캔 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 자동 초점 스캔 방법은 렌즈를 소정의 스텝사이즈만큼 이동시키면서 촬영한 영상의 선명도 값을 측정하는 제1단계와, 상기 이동시킨 렌즈의 위치에 해당하는 값과 영상의 선명도 값을 이용하여 최적의 선명도 값이 측정되는 렌즈의 위치에 해당하는 값을 연산하는 제2단계 및 상기 연산된 렌즈의 위치 값에 대응하는 위치로 렌즈를 이동시키는 제3단계를 포함한다. 따라서 풀 스캔(full scan)에 의해 측정되는 렌즈의 위치 값과 선명도 값(focus value)을 이용하여 최적의 포커싱을 갖는 렌즈의 위치에 해당하는 값을 연산하고, 대응하는 위치로 렌즈를 이동시킴으로써 스캔하는 스텝수의 증가 없이 단시간에 정확한 최적의 포커싱을 찾을 수 있는 효과가 있다.

자동 초점, 스캔, 무게중심

Description

자동 초점 스캔 방법{Method of scanning auto focus}

본 발명의 실시 예는 자동 초점 스캔 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 디지털 카메라, 캠코더, 카메라폰 등과 같은 촬영기기는 렌즈와 렌즈를 투과한 피사체의 이미지가 촬상되는 이미지센서를 구비하고 있으며, 렌즈의 위치를 가변함으로써 렌즈와 이미지센서와의 거리를 조정하고, 이에 따라 이미지센서에 촬상되는 피사체 이미지의 포커싱을 조정한다. 이때, 렌즈의 위치를 가변하여 각 위치에서의 피사체 이미지의 포커싱 정도를 계산하고, 최적의 포커싱을 갖도록 렌즈의 위치를 자동으로 조정하는 것을 오토포커싱이라 한다.

종래의 오토포커싱 방법은 사용자의 카메라 조작 등에 의하여 오토포커싱이 실행되면 렌즈를 이미지센서와 가장 가까운 위치(피사체와 가장 먼 위치)에서부터 이미지센서와 가장 먼 위치(피사체와 가장 가까운 위치)까지 일정한 간격으로 이동시키면서 각 렌즈 위치에서의 선명도 값을 계산하고, 그 값 중 최대 선명도를 갖는 렌즈의 위치를 정한 후 그 위치로 렌즈를 이동시킨다.

예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이 렌즈를 이동시키는 스텝사이즈가 5인 경우 상기와 같은 풀 스캔(full scan) 방법을 사용하면 렌즈의 위치가 25일 때 최적의 포커싱(101)을 갖는다고 판단한다.

그러나, 상기와 같은 풀 스캔(full scan) 방법은 도 2a에 도시한 바와 같이 렌즈를 이동시키는 액츄에이터(actuator)의 이동 오차나 피사체의 영상에 따라 선명도 값(focus value)의 그래프가 가로축을 기준으로 이동할 수 있으므로 스텝사이즈가 5일 때에는 도 1에 도시한 이상적인 최적의 포커싱(101)을 갖는 렌즈의 위치와 실제 측정된 최적의 포커싱(201)을 갖는 렌즈의 위치 사이에 오차가 발생하게 된다. 따라서, 도 2b에 도시한 바와 같이, 스텝사이즈를 2로 줄여서 스캔하게 되는데 이런 경우에는 도 1에 도시한 이상적인 최적의 포커싱(101)을 갖는 렌즈의 위치와 측정된 최적의 포커싱(203)을 갖는 렌즈의 위치가 거의 일치하게 되어 정확도는 높아지지만 전체 스텝수가 증가하기 때문에 자동 초점 스캔 시간은 증가하게 되는 단점이 있다.

본 발명의 실시 예는 전체 스캔 스텝 수를 증가시키지 않고 단시간에 정확한 최적의 포커싱을 찾는 자동 초점 스캔 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 자동 초점 스캔 방법은 렌즈를 소정의 스텝사이즈만큼 이동시키면서 촬영한 영상의 선명도 값을 측정하는 제1단계와, 상기 이동시킨 렌즈의 위치 값과 영상의 선명도 값을 이용하여 최적의 선명도 값이 측정되는 렌즈의 위치 값을 연산하는 제2단계 및 상기 연산된 렌즈의 위치 값에 대응하는 위치로 렌즈를 이동시키는 제3단계를 포함한다.

이때, 상기 제2단계에서

은 렌즈의 n번째 위치 값이라 하고,

은 렌즈의 n번째 위치에 해당하는 선명도 값이고,

은 촬영한 총 횟수라고 할 때,

최적의 선명도 값이 측정되는 렌즈의 위치 값은

을 이용하여 연산하며, 상기 스텝사이즈는 사용자에 의해 변경 가능하다.

본 발명의 실시 예는 풀 스캔(full scan)에 의해 측정되는 렌즈의 위치에 해당하는 값과 렌즈의 각 위치에 해당하는 선명도 값(focus value)을 이용하여 최적의 포커싱을 갖는 렌즈의 위치를 찾아 해당 위치로 렌즈를 이동시킴으로써 전체 스캔 스텝 수의 증가 없이 단시간에 정확한 최적의 포커싱을 찾을 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 자동 초점 스캔 방법에 관하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 초점 스캔 방법을 나타내는 순서도이다. 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 자동 초점 스캔 방법은 렌즈를 소정의 스텝사이즈만큼씩 이동시키면서 촬영한 영상의 선명도 값(focus value)을 측정하고(S301), 렌즈의 위치에 해당하는 값과 각 렌즈의 위치마다 측정된 영상의 선명도 값(focus value)을 이용하여 최적의 선명도 값(focus scal)을 갖는 렌즈의 위치 값을 연산한다(S303).

이때, 상기 최적의 선명도 값(focus scan)을 갖는 렌즈의 위치에 해당하는 값은 무게중심을 구하는 공식을 이용하여 얻을 수 있다. 즉, 일반적인 무게중심을 구하는 공식은 다음과 같다.

(1)

이때,

은

번째 물체의 질량이고,

은

번째 물체의 위치에 해당하는 값이며,

은 물체의 총 수이다. 상기 식(1)을 이용하여

개의 물체가 있을 때 이들 전체의 무게 중심을 구할 수 있다. 이와 마찬가지로, 식(1)의

번째 물체의 질량을 나타내는

에

번째 위치에 해당하는 선명도 값(focus value)인

을 대입하고,

번째 물체의 위치에 해당하는 값인

에 렌즈의

번째 위치를 나타내는

을 대입한다. 이를 수식으로 나타내면 아래와 같다.

(2)

상기 식(2)를 이용하여 얻어진 최적의 선명도 값(focus value)을 갖는 렌즈의 위치에 해당하는 값을 연산하고, 연산된 렌즈의 위치 값에 대응하는 위치로 렌 즈를 이동시킨다(S305).

따라서, 무게중심 공식을 이용하여 최적의 선명도 값(focus value)을 갖는 렌즈의 위치를 구하면 스캔하는 스텝 수를 증가시키지 않고도 정확도를 개선할 수 있다. 즉, 도 4에서 보는 바와 같이, 스텝사이즈를 8로 설정하여 풀 스캔(full scan)을 하였을 때 사선으로 채워진 부분은 이상적인 최적의 포커싱을 갖는 렌즈의 위치(25)를 나타내고, 점선으로 채워진 부분은 풀 스캔(full scan) 방법만을 사용하였을 때 측정된 최적의 포커싱을 갖는 렌즈의 위치를 나타낸다. 이때, 임의로 준 오프셋(offset)에 따라 이상적인 최적의 포커싱을 갖는 렌즈의 위치(25)와 측정된 최적의 포커싱을 갖는 렌즈의 위치사이에 오차가 발생함을 알 수 있다. 하지만, 풀 스캔(full scan) 방법으로 측정한 선명도 값(focus scan)(weighted_sum)과 렌즈위 위치 값(sum)을 상기 식(2)에 대입하여 연산하면 음영처리된 부분에 나타낸 바와 같이 이상적인 최적의 포커싱을 갖는 렌즈의 위치(25)와의 오차가 0.04 이내로 비교적 정확함을 알 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해 석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래의 풀 스캔(full scan) 방법을 이용하여 최적의 포커싱을 찾는 것을 나타내는 그래프이다.

도 2a는 종래의 풀 스캔(full scan) 방법을 이용할 때 오차가 발생하는 것을 나타내는 그래프이다.

도 2b는 종래의 풀 스캔(full scan) 방법에서 스텝사이즈를 조절하여 최적의 포커싱을 찾는 것을 나타내는 그래프이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 초점 스캔 방법을 나타내는 순서도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 초점 스캔 방법을 이용하여 얻어진 최적의 선명도 값(focus value)을 갖는 렌즈의 위치를 나타내는 도면이다.

Claims (3)

1. 렌즈를 소정의 스텝사이즈만큼 이동시키면서 촬영한 영상의 선명도 값을 측정하는 제1단계;

   상기 이동시킨 렌즈의 위치 값과 영상의 선명도 값을 이용하여 최적의 선명도 값이 측정되는 렌즈의 위치 값을 연산하는 제2단계;

   상기 연산된 렌즈의 위치 값에 대응하는 위치로 렌즈를 이동시키는 제3단계

   를 포함하는 자동 초점 스캔 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제2단계에서

   

   은 렌즈의 n번째 위치 값이라 하고,

   

   은 렌즈의 n번째 위치에 해당하는 선명도 값이고,

   

   은 촬영한 총 횟수라고 할 때,

   최적의 선명도 값이 측정되는 렌즈의 위치 값은

   

   을 이용하여 연산하는 자동 초점 스캔 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 스텝사이즈는 사용자에 의해 변경 가능한 자동 초점 스캔 방법.

Images